前回に引き続き、2018年度の46号目のネイチャーのハイライトより。
生化学：グリコシル化の理解を深める
Nature 563, 7730
2018年11月8日
グリコーゲン生合成は、グルコースのグリコーゲンへの重合のことであり、動物や菌類における主要なエネルギー貯蔵機構である。この過程は、グリコゲニンという独特な酵素によって開始される。グリコゲニンは、自身からポリマー鎖を組み立て、自己グルコシル化の自己触媒として働く。今回B Davisたちは、パラジウムを用いるクロスカップリング化学反応による特異的な基質結合酵素複合体の構築を通して、グリコゲニンの機構を調べている。この方法を用いることで、自己グルコシル化に関与する3つの異なる速度論的な相が見いだされ、最後の相は、グルコースだけが基質として許容される「校正」過程であることが明らかになった。今回の研究は、主要代謝過程における基質の特異性と可塑性に関する知見をもたらしており、今回のタンパク質を使った連結戦略は、他の酵素の作用の研究に利用できる可能性がある。
Letter p.235
■クロスカップリング反応 cross coupling reaction | Chem Station
※グリコゲニンについては、「グリコーゲン合成」を参照のこと。
本論文においては、日本語版の本誌では「生化学：パラジウムを介した酵素活性化から示唆されるグリコーゲン生合成開始の多相性」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
パラジウム仲介酵素活性化は糖形成の多相開始を示唆する
となり、Abstractを直訳しますと・・・
ヒト、動物および真菌における必須グルコース（したがってエネルギー）貯蔵分子であるグリコーゲンの生合成は、グリコシルトランスフェラーゼ酵素、グリコーゲニン（GYG）によって開始される。グリコーゲン形成の欠乏は、神経変性および代謝性疾患[2、3、4]、およびマウスのノックアウト[5]および遺伝性のGYGのヒト変異[6]を引き起こします。 GYGは開始部位Tyr 195で共有結合したグルコオリゴ糖鎖を形成するためにそれ自身の段階的自己グルコシル化を触媒することによりグリコーゲン粒子の形成のための「種コア」として作用する。このタンパク質のグリコフォームは異常に触媒と基質の両方として作用します。ここでは、GYGの異なる均一にグルコシル化された状態への前例のない直接アクセスが、タンパク質上のC-C結合形成を用いたパラジウム媒介酵素活性化「シャント」プロセスを通じて達成され得ることを示す。 GYG中間体を注意深く模倣すると、触媒活性が異なる段階で再現されるため、GYGでの糖基質の使用における三相性速度論と基質可塑性の発見が可能になります。これは、この代謝プロセスの精度の根底にある、寛容ではあるが「校正」メカニズムを明らかにしています。活性酵素の中間状態への直接の化学的に制御されたアクセスの現在の実証は、そのような連結依存的活性化が機構の研究における強力なツールであり得ることを示唆している。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：Letter p.235
Palladium-mediated enzyme activation suggests multiphase initiation of glycogenesis
究極に溜まりに溜まったネイチャー。次回は、「地質学：地球最古の生命の痕跡への疑義」を取り上げます。
